Концепция УНС "Электрофизика"
ИТ на кафедре ЭФУ
Основные задачи УНС "Электрофизика"
Функциональная структура УНС "Электрофизика"
Алгоритмы дистанционного выполнения практикумов
Основные задачи УНС "Электрофизика"
Разработка и развитие учебно-научной среды «Электрофизика» направлена на достижение следующих главных целей:
- создание на основе современных Web-технологий единой интегрированной информационно-вычислительной среды, с централизованной авторизацией пользователей к приложениям, средствам разработки, а также к учебным материалам и иным информационным и вычислительным ресурсам;
- развитие учебно-методического программно-технического обеспечения учебных циклов кафедры ЭФУ НИЯУ МИФИ, в том числе дальнейшее совершенствование специализированных лабораторных практикумов по основным дисциплинам кафедры ЭФУ, как кроссплатформенных Web-приложений, ориентированных, прежде всего, на доступ из учебно-научной среды «Электрофизика»;
- развитие методов контроля эффективности и качества обучения и профессионализма преподавателей, а также улучшение управляемости учебного процесса кафедры;
- возможность и перспектива использования учебно-научной среды «Электрофизика» как составной части корпоративной системы дистанционного обучения НИЯУ МИФИ, поскольку в структуру НИЯУ МИФИ входит целый ряд учебных заведений Российской Федерации и в перспективе возможно создание единого корпоративного учебного центра НИЯУ МИФИ на основе технологий дистанционного обучения.
Компьютерный класс вычислительной лаборатории.
Подсистема единой централизованной авторизации пользователей учебно-научной среды «Электрофизика» обеспечивает доступ к информационно-вычислительным ресурсам как из компьютерной сети кампуса НИЯУ МИФИ (локальных сетей учебных и научных лабораторий, компьютерных классов и компьютеров студенческого городка), так и из глобальной сети Интернет.
Развитие и внедрение учебно-методического и программно-технического обеспечения нацелено, прежде всего, на имитационное моделирование. Ввиду специфики электрофизических установок полномасштабные натурные эксперименты на этих установках в рамках учебных лабораторий затруднены и в ряде случаев просто невозможны – громоздкость оборудования, радиационная опасность, сверхвысокое напряжение, длительность проводимых экспериментов (вакуумная откачка) и т.п.
В связи с этим весьма эффективным способом «погружения» студентов в проблемы электрофизики явились разработанные на кафедре модельно-имитационные лабораторные практикумы по следующим дисциплинам:
- Мощной импульсной технике;
- Вакуумной технике;
- Физике электронных приборов;
- Ускорительной технике.
Традиционные для кафедры расчетные работы поддерживаются циклом занятий и лабораторным (компьютерным) практикумом по системам автоматизированного проектирования.
Выполненная работа представляет современный уровень использования IT на кафедре ЭФУ, в том числе на примере представленных выше компьютерных лабораторных практикумов.
Важной задачей учебного процесса является оценка эффективности подсистемы дистанционного обучения. До сих пор не существует единой системы оценки эффективности такого обучения – определены только отдельные критерии эффективности, связанные с выполнением учебного плана и аттестацией. В частности выполнение учебного плана можно оценивать по активности пользователей, а для предварительной аттестации используются различные варианты тестов по системе вопрос-ответ. Проблема заключается в том, что параметры и критерии оценивания эффективности определяются как количественными выражениями, так и качественными суждениями и между ними должны быть установлены соответствия. Для описания и формализации таких соответствий в системах управления используется математический аппарат теории нечетких множеств и нечеткой логики (fuzzy logic). В настоящее время на кафедре ЭФУ разрабатываются математические модели оценки эффективности дистанционного обучения, так же основанные на теории нечетких множеств.
Именно таким образом построена разработанная в рамках выполненной работы и внедряемая на практике интеллектуальная подсистема контроля учебного процесса Эта подсистема создана при активном участии ведущих специалистов факультета «Кибернетика». Развитие методов контроля эффективности и качества учебного процесса особенно актуально, в связи с постоянно растущими нормативными требованиями со стороны Минобразования, а так же в связи с развитием внутренней образовательной политики НИЯУ МИФИ. Перспектива использования среды «Электрофизика» как составной части корпоративной системы дистанционного обучения НИЯУ МИФИ целиком зависит от образовательной политики университета и поэтому не имеет определенных сроков.
Второй – функциональный или технологический аспект информационной среды, как и первый, имеет единую практику применения, независимо от цикла:
- уровень удаленного доступа и дистанционного обучения – единая структура независимая от разновидностей дисциплин;
- контрольно-нормативный или уровень отчетности кафедры, цикла, преподавателя (планы, отчеты, результаты);
- уровень текущего расписания и распределения дисциплин (по семестрам).
Рассмотрение проблемы в двух вышеуказанных аспектах потребовало разработки структуры информационной среды кафедры ЭФУ, ее программно-аппаратную реализацию на базе компьютеров вычислительной лаборатории кафедры ЭФУ, в рамках кампуса НИЯУ МИФИ.